[发明专利]一种气化单元、生产产品气的方法和这种方法的应用

说明书

公开了一种用于生产产品气的气化单元(1)。所述气化单元(1)包括顺流或逆流的热解单元(2)，所述热解单元(2)包括设置在所述热解单元(2)的上部(4)的热解气体出口(3)以及设置在所述热解单元(2)的下部(6)的热解气体入口(5)。所述气化单元(1)还包括顺流或逆流的气化器(7)，所述气化器(7)包括设置在所述气化器(7)的上部(9)的产品气出口(8)以及设置在所述气化器(7)的下部(11)的气化器入口(10)，以及焦炭移动装置(12)，所述焦炭移动装置(12)用于允许热解焦炭(13)从所述热解单元(2)移动到所述气化器(7)。所述气化单元(1)又包括再循环装置(14)，所述再循环装置(14)设置成将在所述热解单元(2)中产生的该热解气体的至少一部分从所述热解气体出口(3)引导并回到所述热解气体入口(5)，以及加热设备(15)，所述加热设备(15)包括输入管道(16)，所述输入管道(16)设置成将热解气体从所述热解气体出口(3)引导到所述加热设备(15)中的燃烧单元(17)，其中所述燃烧单元(17)设置成至少部分氧化来自所述热解单元(2)的所述热解气体，并且其中所述加热设备(15)包括输出管道(18)，所述输出管道(18)设置成将由在所述燃烧单元(17)中所述部分氧化产生的加热气体引导到所述气化器入口(10)，其中所述加热设备(15)设置在所述热解单元(2)和所述气化器(7)的外部并且其中所述气化单元(1)还包括热交换装置(19)，所述热交换装置(19)设置为在所述热解气体通过所述热解气体入口(5)进入所述热解单元(2)之前，利用通过所述产品气出口(8)离开所述气化器(7)的该产品气的至少一部分来加热所述热解气体的至少一部分。而且公开了一种用于在气化单元(1)中生产产品气的方法和这种方法的应用。

技术领域

本发明涉及一种用于生产产品气的气化单元。该气化单元包括一个顺流或逆流的热解单元和一个顺流或逆流的气化器。本发明还涉及一种在气化单元里生产产品气的方法和这种方法的应用。

背景技术

本领域熟知从生物质、煤或其它物质中生产产品气，例如，一般利用基于外部加热热解和顺向流布置的焦炭床的两段式气化。然而，外部加热热解是有问题的(尤其是大规模时由于提供足够热量的困难)，而顺向流布置问题在于其可能对灰尘和较小的颗粒敏感。

因此，从US 4,069,024可知一种用于碳质材料的两步气化系统，其中该系统包括一个热解反应器，其后是气化器，并且其中至少有一些产生的产品气被引导回到气化器内，并且在气化器内部的中央形成点火区，以提高气化器内的温度。然而，该设置需要大量的后续气体清洁。

因此，本发明的目的是提供一种用于生产更清洁的产品气的经济有效的技术。

发明内容

本发明提供了一种用于生产产品气的气化单元。所述气化单元包括顺流或逆流的热解单元，所述热解单元包括设置在所述热解单元的上部的热解气体出口以及设置在所述热解单元的下部的热解气体入口。所述气化单元还包括顺流或逆流的气化器，所述气化器包括设置在所述气化器的上部的产品气出口以及设置在所述气化器的下部的气化器入口，以及焦炭移动装置，所述焦炭移动装置用于允许热解焦炭从所述热解单元移动到所述气化器。所述气化单元也包括再循环装置，所述再循环装置设置成将在所述热解单元中产生的该热解气体的至少一部分从所述热解气体出口引导并回到所述热解气体入口，以及加热设备，所述加热设备包括输入管道，所述输入管道设置成将热解气体从所述热解气体出口引导到所述加热设备中的燃烧单元，其中所述燃烧单元设置成至少部分氧化来自所述热解单元的所述热解气体，并且其中所述加热设备包括输出管道，所述输出管道设置成将由在所述燃烧单元中所述部分氧化产生的加热气体引导到所述气化器入口，其中所述加热设备设置在所述热解单元和所述气化器的外部并且其中所述气化单元还包括热交换装置，所述热交换装置设置为在所述热解气体通过所述热解气体入口进入所述热解单元之前，利用通过所述产品气出口离开所述气化器的该产品气的至少一部分来加热所述热解气体的至少一部分。